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材料流變應力與模擬測試方法

瀏覽次數:2523更新日期:2013-11-09

          是指材料在一定變形溫度、應變和應變速率下的屈服極限稱為其流變應力。熱變形流變應力是材料在高溫下的塑性指標之一,在合金化學成分和內部結構一定的情況下,主要受變形溫度、變形程度和應變速率的影響,是變形過程中金屬內部顯微組織演變和性能變化的綜合反映。流變應力的另一定義是由實驗得來的,它取材料的屈服強度與抗拉強度的平均值的1.15倍,即σf=1.15(σy+σu)/2

屈服極限、斷裂極限等。在對材料的研究中一般都是先研究材料的各種屈服值。在不同物理條件下(如溫度、壓力、濕度、輻射、電磁場等),以應力、應變和時間的物理變量來定量描述材料的狀態的方程,叫作流變狀態方程或本構方程。材料的流變特性一般可用兩種方法來模擬,即力學模型和物理模型:

在簡單加載的情況(單軸壓縮或拉伸,單剪或純剪)下,應力應變特性可用力學流變模型描述。在評價蠕變或應力松弛試驗結果時,利用力學流變模型有助于了解材料的流變性能。這種模型已用了幾十年,它們比較簡單,可用來預測在任意應力歷史和溫度變化下的材料變形。

流變力學模型沒有考慮材料的內部物理特性,如分子運動、位錯運動、裂紋擴張等。當前對材料質量的要求越來越高,如高強度超韌性的金屬、高強度耐高溫的陶瓷、高強度聚合物等。對它們的研究就必須考慮材料的內部物理特性,因此發展了高溫蠕變理論。這個理論通過考慮了固體晶體內部和晶粒顆粒邊界存在的缺陷對材料流變性能的影響,表達出材料內部結構的物理常數,亦即材料的物理流變模型。

 

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